Question

12．如圖是“空氣中氧氣含量的測定”的實(shí)驗(yàn)．甲生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在燃燒匙內(nèi)盛過量紅磷，點(diǎn)燃后立即插入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，待紅磷熄滅，集氣瓶冷卻到室溫，打開彈簧夾，水進(jìn)入集氣瓶．回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，進(jìn)入集氣瓶中的水約占其體積的$\frac{1}{5}$
（2）乙生用上述實(shí)驗(yàn)裝置測 定的結(jié)果是：空氣中氧氣含量與正常值有較明顯的偏差（進(jìn)入集氣瓶的水的體積小于集氣瓶內(nèi)空氣容積的$\frac{1}{5}$）．其操作上的原因可能是（答兩種）瓶塞未塞緊裝置漏氣、紅磷量不足使瓶中氧氣未消耗完或集氣瓶未冷卻至室溫就打開彈簧夾．
（3）丙生也設(shè)計(jì)了一個(gè) 實(shí)驗(yàn)方案，裝置和操作同上，只不過用木炭代替了紅磷．當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻至室溫，打開彈簧夾后，水能否進(jìn)入集氣瓶？不能其理由是因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳是氣體，且消耗的氧氣與生成的二氧化碳體積幾乎沒變，木炭燃燒前后集氣瓶中的壓強(qiáng)不變，因此水不能進(jìn)入集氣瓶．

Answer 1

分析 本題中空氣中氧氣的含量，是用紅磷測定的，保證該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：①裝置的氣密性要好；②紅磷要足量；③必須冷卻到室溫再讀數(shù)；④做實(shí)驗(yàn)要迅速等．做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意把空氣中的氧氣充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到的主要現(xiàn)象是：紅磷劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的白煙；打開彈簧夾時(shí)，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，并且約占集氣瓶容積的五分之一．
故填：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，進(jìn)入集氣瓶中的水約占其體積的$\frac{1}{5}$；
（2）紅磷不足、裝置漏氣、點(diǎn)燃后沒有迅速伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞、沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾等都能使測定的結(jié)果偏小．
故填：瓶塞未塞緊裝置漏氣；紅磷量不足使瓶中氧氣未消耗完或集氣瓶未冷卻至室溫就打開彈簧夾；
（3）因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳是氣體，且消耗的氧氣與生成的二氧化碳體積幾乎沒變，木炭燃燒前后集氣瓶中的壓強(qiáng)不變，因此水不能進(jìn)入集氣瓶，因此不能用木炭代替紅磷；故答案為：不能，因?yàn)槟咎咳紵�生成的二氧化碳是氣體，且消耗的氧氣與生成的二氧化碳體積幾乎沒變，木炭燃燒前后集氣瓶中的壓強(qiáng)不變，因此水不能進(jìn)入集氣瓶．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)考查了空氣中氧氣含量的探究，選擇藥品時(shí)要注意：空氣中的氧氣要充分消耗掉，而又不能加入新的氣體．因此應(yīng)該考慮用紅磷、白磷、銅絲等，他們與氧氣反應(yīng)生成物是固體，幾乎不占空間．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在填空題和實(shí)驗(yàn)題中．